- •Глава 4
- •4.1 Определение расчетных расходов сточных вод
- •4.2. Определение размеров канала
- •4.3. Определение средних концентраций загрязнений
- •4.4 Определение коэффициента смешения
- •4.5.Расчёт необходимой степени очистки сточной воды
- •4.6. Выбор состава очистных сооружений
- •2. Биологическая очистка
- •3. Обработка осадка
- •4.7. Расчёт сооружений очистки сточных вод
- •4.7.1.3.Водоизмеритель лоток Паршаля.
- •4.7.2 Сооружения биологической очистки сточных вод
- •Горизонтальные отстойники в схемах с биофильтрами
- •4.8.Сооружения глубокой доочистки сточных вод
- •4.9. Сооружения обеззарживания сточных вод
- •4.10. Сооружения по обработке осадка
- •4.12. Выбор состава очистных сооружений.
- •4.13.2. Вторичные отстойники. Горизонтальные отстойники в схемах с аэротенками
- •4.14. Расчет сооружений обработки осадка сточных вод
- •4.14.1. Илоуплотнители
- •4.14.2. Метантенки
- •4.14.3. Газгольдеры
- •4.14.4. Иловые площадки – уплотнители.
- •4.15. Исследование по выбору оптимального варианта очистки сточных вод.
- •4.15.1.Расчет нормативной численности рабочих и затрат на оплату труда.
- •4.15.2.Расчет капитальных вложений и отдельных статей эксплуатационных расходов. Земельный налог.
- •4.15.3.Расчет технико-экономических показателей.
4.13.2. Вторичные отстойники. Горизонтальные отстойники в схемах с аэротенками
Определим гидравлическую нагрузку по формуле:
qssb = = = 1,39 м3/м2 ч,
где Кset – для радиальных отстойников – 0,45 табл.31 [8],.
Определим общую площадь отстойников
F = = = 1139,6 м2.
Принимаем отстойник с размерами Вssb =9 м; Hssb= 3,1 м, Lssb = 30 м.
Тогда количество отстойников N, шт., находится по формуле:
N = = = 4,2 м2.
Принимаем 5 горизонтальных отстойников.
Время отстаивания определяется по формуле:
Т = == 2,64 ч.
4.14. Расчет сооружений обработки осадка сточных вод
4.14.1. Илоуплотнители
Илоуплотнители – сооружения, применяемые для уплотнения активного ила, образующегося во вторичных отстойниках. Активный ил имеет высокую влажность (99,2 – 99,5%). Основная часть этого ила подается на регенератор и снова поступает в отстойник. Этот ил называют рециркуляционным. В результате деятельности микроорганизмов масса активного ила увеличивается и образуется так называемый избыточный активный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на дальнейшую переработку в метантенки или обезвоживающие установки. Избыточный активный ил предварительно уплотняют в илоуплотнителях, так как направлять в метантенки огромную массу ила с высокой влажностью нерентабельно.
Расчет илоуплотнителя ведется на максимальный часовой приток избыточного активного ила, qmax, м³ /ч:
где Рmax – максимальный прирост ила, мг/л, определяется по формуле:
Рmax= k · Р;
здесь k – коэффициент месячной неравномерности, k = 1,15 ÷ 2;
Р – прирост ила, мг/л, определяется согласно [8, п. 6.148]:
Р= 0,8 · В + k1 · Len,
здесь В – вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, В = 100-150 мг/л;
k1– коэффициент прироста для бытовых сточных и близких к ним производственных сточных вод, принимается k1 = 0,3;
С – концентрация уплотненного избыточного активного ила, г/м³, для уплотнителя:
вертикального С = 20000 г/м³,
радиального С = 27000 г/м³, [8, табл. 58].
Р= 0,8 · 150 + 0,3 · 192,03 = 177,6 мг/л
Рmax= 1,2 · 177,6 = 213,13 мг/л.
Максимальный приток избыточного ила:
Полезная площадь поперечного сечения вертикального илоуплотнителя F, м³, рассчитывается по формуле:
где q0 – нагрузка на илоуплотнитель, м³/м²·ч:
q0 = 0,3 м³/м²·ч – при полной биологической очистке ,
q0= 0,5 м³/м²·ч – при неполной биологической очистке.
.
Диаметр одного илоуплотнителя D, м:
где N – число илоуплотнителей, принимается N ≥ 2 по [8, п.6.343].
Принимаем типовой диаметр илоуплотнителя Dmax = 9м [18].
Высота рабочей зоны илоуплотнителя:
,
где t- продолжительность уплотнения, принимается по [8, табл.58].
4.14.2. Метантенки
Одним из основных методов обезвреживания осадка в городских сточных водах является анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами , способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков. Этот процесс происходит в метантенках, расчёт которых заключается в подсчёте количества образующихся на станции осадков , обоснованном выборе режима сбраживания, определение требуемого объёма сооружения и степени распада беззольного вещества.
Определим количество осадка по сухому веществу ,поступающего из первичных отстойников:
Qсух = Сср.взвЭКQсут10-6 = 311,140,531,225952,1410-6 = 5,13т/сут,
где Qсут – производительность очистной станции, м3/сут;
Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках;
К – коэффициент, учитывающий увеличение объёма осадка за счёт крупных фракций взвешенных веществ , не улавливаемых при отборе проб для анализа К =1,11,2.
Определим количество ила по сухому веществу из вторичных отстойников в схемах с аэротенками:
Uсух = [0,8×Сср.взв ×(1 - Э) + (а×Len- b)]×Qср.сут ×т/сут,Uсух = [0,8×311,14×(1 – 0,53) + (0,3×192,03 - 15)]×25952,14 ×= 6,03 т/сут.
где а – коэффициент прироста активного ила, а=0,30,5;
b – вынос активного ила из вторичных отстойников, b=15,0 мг/л.
Общее количество сухого вещества, в схемах с аэротенками :
Мсух= Qсух+ Uсух= 5,13 + 6,03 = 11,16 т/сут.
Расход сырого осадка находим по формуле:
Vос = == 105,6 м3/сут,
где ос - влажность осадка при самотечном удалении под гидростатическим давлением равно 95%;
ос – объёмный вес осадка равный 1 т/м3.
Расход избыточного активного ила находится по формуле:
Vил = == 223,33 м3/сут;
где ил – влажность ила для радиальных илоуплотнителей, равная 97,3 %;
ил – объёмный вес ила, равный 1 т/м3.
Общее количество осадка и ила:
Мобщ = Vос+ Vил = 105,6 + 223,33 = 328,9 м3/сут.
Влажность смеси осадка и ила:
см = (1 - Мсух/Мобщ) 100 = (1 – 11,31/328,9)100 = 96,66 %.
Осадок в метантенке перемешивается и подогревается с помощью особых устройств. В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процессов – мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30-35 оС, и термофильное, происходящее при температуре 50-55 оС.
Доза суточной нагрузки на метантенк принимается по [8, табл.59] в зависимости от влажности смеси осадка и ила.
При мезофильном режиме и = 96,66 % суточная дозаDсут=9,34%
Объём метантенка находим по формуле:
W == 3521,4 м3.
Число метантенков должно быть не менее двух, согласно[8, п.6.356].
Определяем количество метантенков:
N = W/w1 = 3521,4/1600 = 2,2 шт,
где w1 – объём одного метантенка, принимаем w1 = 1600м3, Н = 12,45 м.
Принимаем 3 метантенка диаметром 15 м.
Определяем фактическую дозу суточной нагрузки на метантенк:
Dсут.факт === 6,85 %.
Определяем время пребывания осадка в метантенке:
Т= 100/Dсут.факт=100/6,85=14,6 сут.